夏热冬冷地区空调系统温湿度独立控制技术探讨

摘要

传统的风机盘管加新风空调系统存在热湿耦合处理、难以适应热湿比的变化以及风机盘管湿工况运行等方面的问题，不仅能耗大而且会导致霉菌繁殖和传播，影响室内的空气品质。辐射吊顶结合独立新风系统作为一种新的空调系统形式，其特点是将温度湿度分开处理，有效避免了传统空调系统存在的问题。本文对辐射吊顶结合独立新风系统应用于住宅建筑的热舒适性、节能性和经济性进行了研究。
　　第二章研究了辐射吊顶结合独立新风系统应用于住宅建筑的热舒适性。采用Airpak软件建立了住宅模型，分别采用不同送回风形式，以及不同辐射面的室内气流组织进行数值模拟，并从温度场和速度场角度对不同工况下的模拟结果进行对比分析;接着对采用辐射吊顶结合独立新风系统的房间进行了舒适性分析。
　　第三章为实验部分，具体分析了辐射吊顶结合独立新风系统在实际工程中的运用，并实际测量了稳定运行工况下，房间内的温度变化，实验结果与模拟结果吻合度较高，模拟结果具有较高的可信度。同时对采用辐射吊顼结合独立新风系统常出现的结露问题，在分析结露现象和原理的基础上，结合工程应用，提出了防止结露的措施。
　　第四章和第五章在热舒适性研究的基础上，进一步研究了辐射吊顶结合独立新风系统的节能性和经济性。首先用DeST软件计算建筑各项全年逐时负荷。接着建立能耗计算模型，对两种空调系统的全年运行能耗进行了计算分析。其次，在能耗分析的基础上，建立初投资计算模型，对两者的初投资和全年运行费用进行了计算，并采用静态经济评价方法和动态经济评价方法对辐射吊顶结合独立新风系统进行了评价分析，体现出良好的经济性，目前辐射吊顶在实际工程中应用的不多，市场认可度不高，但随着辐射吊顶结合独立新风系统应用的普及，在初投资方面其与传统风机盘管的价格差距会越来越小，到那时辐射吊顶结合独立新风系统在经济性方面的优势会完全表现出来。
　　通过对辐射吊顶结合独立新风系统应用于住宅建筑热舒适性、节能性和经济性的研究，为其在夏热冬冷地区的推广应用提供参考。

目录

摘要

符号表

第1章 绪论

1．1 课题研究背景与意义

1．1．1 能源消费现状

1．1．2 常规空调系统存在的问题

1．1．3 辐射吊顶结合独立新风系统

1．2 国内外研究现状

1．2．1 辐射供冷

1．2．2 独立新风系统

1．3 本课题主要研究内容

第2章 室内温度场和速度场模拟

2．1 CFD建模

2．1．1 Airpak软件简介

2．1．2 建立物理模型

2．1．3 边界条件

2．2 气流组织评价指标

2．2．1 温度指标

2．2．2 气流速度指标

2．3 送回风形式对室内气流组织的影响

2．3．1 不同送回风形式的确定

2．3．2 辐射顶板模拟分析

2．3．3 辐射侧墙模拟分析

2．4 两种辐射形式气流组织对比

2．5 辐射吊顶结合独立新风系统热舒适性分析

2．6 本章小结

第3章 辐射吊顶供冷试验

3．1 毛细管顶板敷设与楼板直埋管的差异

3．1．1 辐射换热的影响因素

3．1．2 两种形式辐射换热参数

3．1．3 两种形式辐射优缺点及适用场合

3．2 辐射吊顶结合独立新风系统的机组运行形式

3．2．1 采用双冷源系统的机组运行形式

3．3 辐射吊顶供冷试验测试装置

3．3．1 试验对象

3．3．2 试验仪器与设备

3．3．3 数据采集系统

3．3．4 实验步骤

3．4 辐射吊顶供冷试验数据整理与分析

3．4．1 辐射吊顶供冷试验数据整理

3．4．2 辐射吊顶供冷试验数据分析

3．5 辐射供冷结露问题

3．5．1 辐射供冷结露原理

3．5．2 辐射供冷结露现象及危害

3．5．3 辐射供冷结露出现的原因

3．5．4 防止辐射供冷结露的措施

3．6 本章小结

第4章 辐射吊顶结合独立新风系统节能性分析

4．1 住宅建筑概况

4．2 住宅建筑负荷模拟

4．2．1 建筑几何模型的简化和建立

4．2．2 模拟条件的设定

4．2．3 建筑节能工程设计

4．2．4 负荷计算结果

4．3 辐射吊顶结合独立新风系统与风机盘管加新风系统能耗对比分析

4．4 本章小结

第5章 辐射吊顶结合独立新风系统经济性分析

5．1 两种空调系统初投资和运行费用计算与分析

5．1．1 初投资费用计算模型

5．1．2 初投资费用计算结果

5．1．3 两种空调系统初投资费用对比分析

5．1．4 全年运行费用计算

5．2 空调系统经济性分析

5．2．1 静态经济评价方法

5．2．2 动态经济评价方法

5．2．3 投资回收计算及分析

5．3 本章小结

第6章 结论与展望

6．1 结论

6．2 展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间参与会议及获奖情况

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